Podstawowy proces spawania laserowego polega na skupieniu wiązki lasera na obszarze połączenia dwóch materiałów za pomocą optycznego systemu dostarczania.Kiedy wiązka styka się z materiałami, przekazuje swoją energię, szybko nagrzewając i topiąc niewielki obszar.
1. Co to jest spawarka laserowa?
Spawarka laserowa to narzędzie przemysłowe, które wykorzystuje wiązkę lasera jako skoncentrowane źródło ciepła do łączenia wielu materiałów.
Niektóre kluczowe cechy spawarek laserowych obejmują:
1. Źródło lasera:Większość nowoczesnych spawaczy laserowych wykorzystuje półprzewodnikowe diody laserowe, które wytwarzają wiązkę laserową o dużej mocy w widmie podczerwieni.Typowe źródła lasera obejmują lasery CO2, światłowodowe i diodowe.
2. Optyka:Wiązka lasera przechodzi przez szereg elementów optycznych, takich jak zwierciadła, soczewki i dysze, które precyzyjnie skupiają i kierują wiązkę na obszar spawania.Ramiona teleskopowe lub suwnice ustawiają belkę.
3. Automatyzacja:Wiele spawaczy laserowych jest wyposażonych w integrację komputerowego sterowania numerycznego (CNC) i robotykę w celu automatyzacji złożonych wzorów i procesów spawania.Programowalne ścieżki i czujniki sprzężenia zwrotnego zapewniają dokładność.
4. Monitorowanie procesu:Zintegrowane kamery, spektrometry i inne czujniki monitorują proces spawania w czasie rzeczywistym.Wszelkie problemy z ustawieniem wiązki, penetracją lub jakością można szybko wykryć i rozwiązać.
5. Blokady bezpieczeństwa:Obudowy ochronne, drzwi i przyciski zatrzymania awaryjnego chronią operatorów przed wiązką lasera o dużej mocy.Blokady wyłączają laser w przypadku naruszenia protokołów bezpieczeństwa.
Podsumowując, spawarka laserowa to sterowane komputerowo, precyzyjne narzędzie przemysłowe, które wykorzystuje skupioną wiązkę lasera do zautomatyzowanych, powtarzalnych zastosowań spawalniczych.
2. Jak działa spawanie laserowe?
Niektóre kluczowe etapy procesu spawania laserowego obejmują:
1. Generowanie wiązki laserowej:Półprzewodnikowa dioda laserowa lub inne źródło wytwarza wiązkę podczerwieni.
2. Dostawa wiązki:Lustra, soczewki i dysza precyzyjnie skupiają wiązkę światła w wąskim miejscu przedmiotu obrabianego.
3. Ogrzewanie materiału:Wiązka szybko nagrzewa materiał, którego gęstość zbliża się do 106 W/cm2.
4. Topienie i łączenie:W miejscu stapiania się materiałów tworzy się niewielka kałuża stopionego materiału.W miarę krzepnięcia jeziorka powstaje złącze spawane.
5. Chłodzenie i ponowne zestalanie:Obszar spoiny ochładza się z dużą szybkością powyżej 104°C/sekundę, tworząc drobnoziarnistą, utwardzoną mikrostrukturę.
6. Postęp:Belka przesuwa się lub następuje zmiana położenia części, a proces się powtarza, aby dokończyć szew spawalniczy.Można również zastosować obojętny gaz osłonowy.
Podsumowując, spawanie laserowe wykorzystuje intensywnie skupioną wiązkę lasera i kontrolowane cykle termiczne, aby uzyskać wysokiej jakości spoiny w strefie wpływu ciepła.
Udostępniliśmy przydatne informacje na temat spawarek laserowych
A także niestandardowe rozwiązania dla Twojej firmy
3. Czy spawanie laserowe jest lepsze niż MIG?
W porównaniu z tradycyjnymi procesami spawania metalem w osłonie gazu obojętnego (MIG)...
Spawanie laserowe ma kilka zalet:
1. Precyzja:Wiązki lasera można skupić w maleńkiej plamce o wielkości 0,1–1 mm, co umożliwia bardzo precyzyjne i powtarzalne spoiny.Jest to idealne rozwiązanie w przypadku małych części o wysokiej tolerancji.
2. Prędkość:Szybkość spawania laserowego jest znacznie większa niż metodą MIG, szczególnie w przypadku cieńszych grubości.Poprawia to produktywność i skraca czas cykli.
3. Jakość:Skoncentrowane źródło ciepła wytwarza minimalne zniekształcenia i wąskie strefy wpływu ciepła.Dzięki temu powstają mocne, wysokiej jakości spoiny.
4. Automatyzacja:Spawanie laserowe można łatwo zautomatyzować za pomocą robotyki i CNC.Umożliwia to tworzenie złożonych wzorów i lepszą spójność w porównaniu do ręcznego spawania MIG.
5. Materiały:Lasery mogą łączyć wiele kombinacji materiałów, w tym spoiny wielomateriałowe i spoiny z różnych metali.
Jednak spawanie MIG tak mapewne zaletynad laserem w innych zastosowaniach:
1. Koszt:Sprzęt MIG charakteryzuje się niższym początkowym kosztem inwestycji niż systemy laserowe.
2. Grubsze materiały:Metoda MIG lepiej nadaje się do spawania grubszych profili stalowych o grubości powyżej 3 mm, gdzie absorpcja lasera może być problematyczna.
3. Gaz osłonowy:Metoda MIG wykorzystuje osłonę gazu obojętnego do ochrony obszaru spawania, podczas gdy laser często wykorzystuje szczelną ścieżkę wiązki.
Podsumowując, ogólnie preferowane jest spawanie laseroweprecyzja, automatyzacja i jakość spawania.
Jednak MIG pozostaje konkurencyjny w produkcjigrubsze mierniki przy ograniczonym budżecie.
Właściwy proces zależy od konkretnego zastosowania spawania i wymagań dotyczących części.
4. Czy spawanie laserowe jest lepsze od spawania TIG?
Spawanie wolframem w gazie obojętnym (TIG) to proces ręczny, wymagający artystycznych umiejętności, który może zapewnić doskonałe rezultaty w przypadku cienkich materiałów.
Spawanie laserowe ma jednak pewne zalety w porównaniu z metodą TIG:
1. Prędkość:Spawanie laserowe jest znacznie szybsze niż TIG w zastosowaniach produkcyjnych ze względu na zautomatyzowaną precyzję.Poprawia to przepustowość.
2. Precyzja:Skoncentrowana wiązka lasera umożliwia dokładność pozycjonowania z dokładnością do setnych części milimetra.Tego nie da się dorównać ludzką ręką przy TIG-u.
3. Kontrola:Zmienne procesowe, takie jak wprowadzane ciepło i geometria spoiny, są ściśle kontrolowane za pomocą lasera, co zapewnia spójne wyniki w każdej partii.
4. Materiały:TIG najlepiej nadaje się do cieńszych materiałów przewodzących, podczas gdy spawanie laserowe otwiera szerszą gamę kombinacji wielu materiałów.
5. Automatyzacja:Zrobotyzowane systemy laserowe umożliwiają całkowicie zautomatyzowane spawanie bez zmęczenia, podczas gdy TIG wymaga zazwyczaj pełnej uwagi i wiedzy operatora.
Spawanie TIG ma jednak przewagęprecyzyjne prace cienkościenne lub spawanie stopówgdzie dopływ ciepła musi być starannie modulowany.W przypadku tych zastosowań cenne jest wyczucie wykwalifikowanego technika.
5. Jaka jest wada spawania laserowego?
Jak każdy proces przemysłowy, spawanie laserowe ma pewne potencjalne wady, które należy wziąć pod uwagę:
1. Koszt:Choć systemy laserowe dużej mocy stają się coraz tańsze, wymagają znacznych inwestycji kapitałowych w porównaniu z innymi metodami spawania.
2. Materiały eksploatacyjne:Dysze gazowe i optyka z biegiem czasu ulegają degradacji i należy je wymieniać, co zwiększa koszt posiadania.
3. Bezpieczeństwo:Aby zapobiec narażeniu na wiązkę lasera o wysokiej intensywności, wymagane są rygorystyczne protokoły i zamknięte obudowy bezpieczeństwa.
4. Szkolenie:Operatorzy potrzebują szkolenia, aby móc bezpiecznie pracować i prawidłowo konserwować sprzęt do spawania laserowego.
5. Linia wzroku:Wiązka lasera porusza się po liniach prostych, więc złożone geometrie mogą wymagać wielu wiązek lub zmiany położenia przedmiotu obrabianego.
6. Chłonność:Niektóre materiały, takie jak gruba stal lub aluminium, mogą być trudne do spawania, jeśli nie pochłaniają skutecznie określonej długości fali lasera.
Jednak przy odpowiednich środkach ostrożności, szkoleniu i optymalizacji procesów spawanie laserowe zapewnia wydajność, precyzję i przewagę jakościową w wielu zastosowaniach przemysłowych.
6. Czy spawanie laserowe wymaga gazu?
W przeciwieństwie do procesów spawania w osłonie gazu, spawanie laserowe nie wymaga stosowania obojętnego gazu osłonowego przepływającego nad obszarem spawania.To dlatego, że:
1. Skupiona wiązka lasera przemieszcza się w powietrzu, tworząc małe jeziorko spawalnicze o wysokiej energii, które topi i łączy materiały.
2. Otaczające powietrze nie jest zjonizowane jak łuk plazmowy i nie zakłóca tworzenia wiązki ani spoiny.
3. Spoina twardnieje pod wpływem skoncentrowanego ciepła tak szybko, że tworzy się, zanim na powierzchni utworzą się tlenki.
Jednakże w przypadku niektórych specjalistycznych zastosowań spawania laserowego zastosowanie gazu wspomagającego może nadal przynosić korzyści:
1. W przypadku metali reaktywnych, takich jak aluminium, gaz chroni gorące jeziorko spawalnicze przed tlenem z powietrza.
2. W przypadku prac laserowych o dużej mocy gaz stabilizuje chmurę plazmy powstającą podczas spoin z głęboką penetracją.
3. Strumienie gazu usuwają opary i zanieczyszczenia, zapewniając lepszą transmisję wiązki na brudnych lub pomalowanych powierzchniach.
Podsumowując, choć nie jest to absolutnie konieczne, gaz obojętny może zapewnić korzyści w przypadku konkretnych, wymagających zastosowań lub materiałów w zakresie spawania laserowego.Ale proces ten często może przebiegać dobrze bez niego.
▶ Jakie materiały można spawać laserowo?
Prawie wszystkie metale można spawać laserowo, w tymstal, aluminium, tytan, stopy niklu i inne.
Możliwe są nawet różne kombinacje metali.Kluczem są onimuszą skutecznie absorbować długość fali lasera.
▶ Jaką grubość materiałów można spawać?
Prześcieradła cienkie jak0,1 mm i grubość aż 25 mmmogą być zazwyczaj spawane laserowo, w zależności od konkretnego zastosowania i mocy lasera.
Grubsze sekcje mogą wymagać spawania wieloprzebiegowego lub specjalnej optyki.
▶ Czy spawanie laserowe nadaje się do produkcji wielkoseryjnej?
Absolutnie.Zrobotyzowane gniazda do spawania laserowego są powszechnie stosowane w szybkich, zautomatyzowanych środowiskach produkcyjnych, takich jak produkcja samochodów.
Osiągalna jest wydajność rzędu kilku metrów na minutę.
▶ W jakich branżach stosuje się spawanie laserowe?
Typowe zastosowania spawania laserowego można znaleźć w:motoryzacja, elektronika, urządzenia medyczne, przemysł lotniczy, produkcja narzędzi/matryc i małych precyzyjnych części.
Technologia jestciągła ekspansja na nowe sektory.
▶ Jak wybrać system spawania laserowego?
Czynniki, które należy wziąć pod uwagę, obejmują materiały przedmiotu obrabianego, rozmiar/grubość, wymagania dotyczące wydajności, budżet i wymaganą jakość spoiny.
Renomowani dostawcy mogą pomóc w określeniu odpowiedniego typu lasera, mocy, optyki i automatyzacji dla konkretnego zastosowania.
▶ Jakie rodzaje spoin można wykonać?
Typowe techniki spawania laserowego obejmują spoiny doczołowe, zakładkowe, pachwinowe, przebijające i okładzinowe.
Pojawiają się również innowacyjne metody, takie jak laserowa produkcja przyrostowa, do zastosowań w naprawach i prototypowaniu.
▶ Czy spawanie laserowe nadaje się do prac naprawczych?
Tak, spawanie laserowe doskonale nadaje się do precyzyjnej naprawy elementów o wysokiej wartości.
Skoncentrowany dopływ ciepła minimalizuje dodatkowe uszkodzenia materiałów podstawowych podczas naprawy.
Chcesz rozpocząć pracę ze spawarką laserową?
Dlaczego nie wziąć pod uwagę nas?
Czas publikacji: 12 lutego 2024 r